Make your own free website on Tripod.com

LAPAN

 

 

PEMANTAUAN AKTIVITAS GUNUNG BERAPI

PERIODE MEI 2002

GUNA MENDUKUNG PROGRAM MITIGASI BENCANA ALAM

 

 

 

 

 

 

 

Dilaksanakan Oleh :

PUSAT PENGEMBANGAN PEMANFAATAN DAN TEKNOLOGI PENGINDERAAN JAUH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIOANAL

 

Jakarta, 2002

 

 

 

 

I. Pendahuluan

 

Indonesia mempunyai 129 gunung api aktif (www.pu.go.id). Dari jumlah tersebut 15 di antaranya dikategorikan gunung api kritis (sangat potensial untuk meletus). Bentuk ancaman dari letusan gunung api ini berupa korban jiwa dan kerusakan permukiman/harta/benda. Kerusakan dan korban jiwa terjadi akibat aliran lava, lemparan batu, abu, awan panas, gas-gas beracun, dan lain-lain.

Kegiatan penyelidikan, pengamatan, dan pemantauan bencana alam letusan gunung api dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa parameter, yaitu melalui pengukuran : 1. Kegempaan, 2. Perubahan bentuk muka gunung (deformasi), 3. Temperatur, 4. Medan gaya berat, 5. Magnit, 6. Listrik, 7. Emisi gas CO2, SO2, radioaktif dan lain-lain. (www.pu.go.id). Dari ketujuh parameter tersebut, parameter perubahan bentuk muka gunung dan temperatur dapat dipantau menggunakan teknologi penginderaan jauh. Khusus untuk parameter temperatur, perubahannya dapat dipantau secara periodik setiap hari. Parameter temperatur ini dipantau menggunakan data NOAA.

Dalam rangka melengkapi ketersediaan informasi yang lebih bersifat periodik, dimanfaatkan data penginderaan jauh resolusi temporal tinggi yaitu NOAA-AVHRR yang dapat memberikan informasi tentang perubahan secara periodik terutama temperatur di permukaan bumi. Gejala terjadinya letusan bisa didekati dengan mengamati perubahan temperatur di kawah dan sekitarnya dengan melakukan analisis temperatur brightness dari suhu permukaan darat atau Land Surface Temperature dari data satelit NOAA-AVHRR kanal inframerah thermal. Sedangkan data inderaja resolusi spasial tinggi seperti Landsat-TM, SAR dapat memberikan informasi secara visual dan spasial tentang parameter bentuk muka gunung.

 

 

 

II. Metode/Algoritma Perhitungan Suhu Permukaan Darat (Land Surface Temperature) dari data NOAA-AVHRR untuk Menentukan Suhu Kawah Gunung Berapi

 

Untuk menghitung suhu permukaan darat (LST) dari data NOAA, seri 12 dan 14, menggunakan algoritma split window, yaitu kombinasi kanal 4 dan kanal 5. Adapun algorima tersebut terdiri dari :

1. Kalibrasi Radiometrik

Dengan mengubah data digital menjadi nilai albedo untuk kanal 1 dan 2, dan nilai suhu kecerahan untuk kanal 3, 4 dan 5 dengan langkah-langkah sebagai berikut :

(i)            Mengubah nilai digital menjadi nilai radiansi menggunakan persamaan :

N = G X + I (1)

dengan N adalah nilai radiansi, X adalah data digital, G dan I masing-masing adalah koefisien slope dan intersep untuk tiap kanal. Untuk kanal 1 dan 2, N merupakan nilai albedo.

(ii) Menghitung suhu kecerahan untuk kanal 3, 4 dan 5 menggunakan persamaan invers fungsi Planck :

Tb = C2ni Ln (1 +(C1ni3/N)) (2)

Dengan Tb adalah suhu kecerahan (dalam derajat Kelvin), C1 dan C2 adalah konstanta yang masing-masing nilainya 1.1910659x10-5 m-1W sr-1 cm4 dan 1.438833 cm K, dan ni adalah bilangan gelombang pusat (central wave number) untuk kanal 3, 4 dan 5 masing-masing 2670.95 cm-1, 927.73 cm-1 dan 838.35 cm-1 (untuk NOAA-12 dan NOAA-14). Kanal 3 tidak dapat dipergunakan pada siang hari karena adanya pantulan matahari.

 

 

 

 

2.                  Menghitung Suhu Permukaan Darat (LST)

Perhitungan LST dilakukan hanya pada piksel yang bebas awan. Oleh karena itu perlu dilakukan prosedur untuk mendeteksi piksel yang berawan. Langkah-langkah untuk mendeteksi awan dilakukan sebagai berikut :

(i)                 Jika suhu kecerahan dari kanal 5 (Tb5) lebih kecil dari 280o K maka piksel tersebut berawan. Ambang batas 280o K adalah berdasarkan analisis statistik piksel yang berawan dan yang bebas awan untuk daerah di Samudera Hindia antara 5oLS- 30oLU ( Nath, 1993).

(ii)               Jika (kanal 2/kanal 1) > 0.9 maka piksel tersebut berawan.

(iii)             Jika selisih antara suhu kecerahan kanal 4 dan kanal 5 lebih besar dari 2.5 o K maka piksel tersebut berawan.

Selanjutnya, dilakukan perhitungan LST pada piksel-piksel yang bebas awan. Pada studi kasus ini dilakukan pengolahan data siang hari sehingga digunakan split window function ( kombinasi kanal 4 dan 5). Price (1984) menurunkan persamaan kombinasi kanal 4 dan 5 untuk menentukan suhu permukaan darat sebagai berikut :

LST = Tb4 + 3.33 (Tb4 Tb5) (3)

dengan LST dalam Kelvin,Tb4 dan Tb5 adalah suhu kecerahan kanal 4 dan 5.

III. Penetapan Jenis Gunung Api Aktif yang Dipantau

 

Berdasarkan informasi terakhir melalui internet (www.pu.go.id), ada 4 gunung api aktif yang menunjukkan kegiatan di atas normal dan perlu diwaspadai dan dipantau, yaitu : Merapi di Jawa Tengah, Sangeangapi di Nusa Tenggara Barat, Lokon di Sulawesi Utara dan Peut Sague di Aceh. Pemilihan ke-4 gunung api aktif tersebut masih dapat berubah tergantung informasi terbaru dari instansi terkait, dalam hal ini adalah Direktorat Vulkanologi.

 

 

IV. Hasil Pemantauan Harian dan Analisa Bulanan Suhu Kawah Gunung Berapi Bulan Mei 2002.

A.            Gunung Merapi :

 

Rekapitulasi suhu harian bulan Mei 2002 kawah Merapi dari data NOAA :

 

Tanggal NOAA

Seri NOAA

Jam NOAA (WIB)

Suhu Kawah (oC)

Keterangan

01-05-2002

N14

06.02

0

suhu awan

02-05-2002

N12

15.46

0

suhu awan

03-05-2002

 

 

 

tidak ada data

04-05-2002

N12

16.37

26.26

 

05-05-2002

N12

16.14

22.62

 

06-05-2002

 

 

 

tidak ada data

07-05-2002

N12

17.06

-

Berawan tebal

08-05-2002

N12

16.42

-

Berawan tebal

09-05-2002

N12

16.18

-

Berawan tebal

10-05-2002

N12

15.54

-

Berawan tebal

11-05-2002

N12

15.31

0

suhu awan

12-05-2002

N12

16.46

0

suhu awan

13-05-2002

N12

16.22

24.01

 

14-05-2002

N12

15.58

26.24

 

15-05-2002

N12

15.35

-

Berawan tebal

16-05-2002

N12

16.50

20.44

 

17-05-2002

N12

16.26

25.17

 

18-05-2002

 

 

 

tidak ada data

19-05-2002

 

 

 

tidak ada data

20-05-2002

N12

16.54

24.12

 

21-05-2002

N12

16.30

-

Berawan tebal

22-05-2002

N12

16.06

22.07

 

23-05-2002

N12

15.43

0

suhu awan

24-05-2002

N12

16.58

25.22

 

25-05-2002

N12

16.34

22.19

 

26-05-2002

N12

16.10

21.96

 

27-05-2002

N12

15.47

0

suhu awan

28-05-2002

 

 

 

tidak ada data

29-05-2002

N12

16.38

23.32

 

30-05-2002

N12

16.14

0

suhu awan

31-05-2002

N12

15.51

0

suhu awan

 

 

 

Dari grafik suhu harian kawah Merapi Bulan Mei 2002 yang diperoleh dari data NOAA seri 12, kecenderungan perubahan suhu selama sebulan tidak terlalu mencolok. Adapun suhu rata-rata selama sebulan sebesar 23.635oC

Terjadinya variasi suhu dengan suhu terendah 21.96 oC pada tanggal 26 Mei dan suhu tertinggi 26.26 oC pada tanggal 4 Mei, karena dipengaruhi awan tipis. Ada beberapa tanggal suhu kawah Merapi tidak terpantau, karena diliputi awan tebal, sehingga yang terukur adalah suhu awan (0o C).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B.           Gunung Sangeangapi :

 

Rekapitulasi suhu harian bulan Mei 2002 kawah Sangeangapi dari data NOAA :

 

Tanggal NOAA

Seri NOAA

Jam NOAA (WIB)

Suhu Kawah (oC)

Keterangan

01-05-2002

 

 

 

tidak ada data

02-05-2002

N12

15.46

29.61

 

03-05-2002

N12

15.23

31.88

 

04-05-2002

N12

16.37

28.93

 

05-05-2002

N12

16.14

29.27

 

06-05-2002

 

 

 

tidak ada data

07-05-2002

N12

16.27

0

suhu awan

08-05-2002

N12

16.42

30.4

 

09-05-2002

N12

16.18

33.41

 

10-05-2002

N12

15.54

26.88

 

11-05-2002

N12

15.31

21.82

 

12-05-2002

N12

16.46

-

tak terpantau

13-05-2002

N12

16.22

28.48

 

14-05-2002

N12

15.58

27.80

 

15-05-2002

N12

15.35

22.20

 

16-05-2002

N12

16.50

-

tak terpantau

17-05-2002

N12

16.26

29.79

 

18-05-2002

 

 

 

tidak ada data

19-05-2002

 

 

 

tidak ada data

20-05-2002

 

 

 

tidak ada data

21-05-2002

N12

16.30

25.69

 

22-05-2002

N12

16.06

26.9

 

23-05-2002

N12

15.43

23.92

 

24-05-2002

 

 

 

tidak ada data

25-05-2002

N12

16.34

28.68

 

26-05-2002

N12

16.10

27.36

 

27-05-2002

N12

15.47

26.04

 

28-05-2002

N12

15.24

29.69

 

29-05-2002

N12

16.38

30.51

 

30-05-2002

N12

16.14

27.73

 

31-05-2002

N12

15.51

29.11

 

 

 

 

 

 

 

 

Dari grafik suhu harian kawah Sangeangapi Bulan Mei 2002 yang diperoleh dari data NOAA seri 12, kecenderungan perubahan suhu selama sebulan tidak terlalu mencolok. Adapun suhu rata-rata selama sebulan sebesar 28.0oC

Terjadinya variasi suhu dengan suhu terendah 21.82oC pada tanggal 11 Mei dan suhu tertinggi 33.41oC pada tanggal 9 Mei, karena dipengaruhi awan tipis. Beberapa tanggal kawah Sangeangapi tidak terpantau, karena diliputi awan tebal, sehingga yang terukur adalah suhu awan (0o C).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C.           Gunung Lokon:

 

Rekapitulasi suhu harian bulan Mei 2002 kawah Lokon dari data NOAA:

 

Tanggal NOAA

Seri NOAA

Jam NOAA (WIB)

Suhu Kawah (oC)

Keterangan

01-05-2002

N14

06.02

 

tidak ada data

02-05-2002

N12

15.46

0

suhu awan

03-05-2002

 

 

23.21

 

04-05-2002

N12

16.37

 

tidak ada data

05-05-2002

N12

16.14

-

berawan tebal

06-05-2002

 

 

 

tidak ada data

07-05-2002

N12

16.27

-

berawan tebal

08-05-2002

N12

16.42

 

tidak ada data

09-05-2002

N12

16.18

-

berawan tebal

10-05-2002

N12

15.54

-

berawan tebal

11-05-2002

N12

15.31

-

berawan tebal

12-05-2002

N12

16.46

 

tidak ada data

13-05-2002

N12

16.22

-

berawan tebal

14-05-2002

N12

15.58

28.34

 

15-05-2002

N12

15.35

29.15

 

16-05-2002

N12

16.50

 

tidak ada data

17-05-2002

N12

16.26

 

tidak ada data

18-05-2002

 

 

 

tidak ada data

19-05-2002

 

 

 

tidak ada data

20-05-2002

N12

16.54

 

tidak ada data

21-05-2002

N12

16.30

 

tidak ada data

22-05-2002

N12

16.06

27.68

 

23-05-2002

N12

15.43

30.04

 

24-05-2002

N12

16.58

 

tidak ada data

25-05-2002

N12

16.34

 

tidak ada data

26-05-2002

N12

16.10

18.35

 

27-05-2002

N12

15.47

0

suhu awan

28-05-2002

 

 

17.11

 

29-05-2002

N12

16.38

 

tidak ada data

30-05-2002

N12

16.14

-

tak terpantau

31-05-2002

N12

15.51

0

suhu awan

 

 

 

 

 

 

 

Dari grafik suhu harian kawah Lokon Bulan Mei 2002 yang diperoleh dari data NOAA seri 12, kecenderungan perubahan suhu selama sebulan tidak terlalu mencolok. Adapun suhu rata-rata selama sebulan sebesar 24.84 oC

Terjadinya variasi suhu dengan suhu terendah 17.11oC pada tanggal 28 Mei dan suhu tertinggi 30.04 oC pada tanggal 23 Mei, karena dipengaruhi awan tipis. Beberapa tanggal suhu kawah Lokon tidak terpantau, karena diliputi awan tebal, sehingga yang terukur adalah suhu awan (0o C).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D.           Gunung Peut Sague :

 

Rekapitulasi suhu harian bulan Mei 2002 kawah Peut Sague dari data NOAA :

 

Tanggal NOAA

Seri NOAA

Jam NOAA (WIB)

Suhu Kawah (oC)

Keterangan

01-05-2002

N14

06.02

13.21

 

02-05-2002

N12

15.46

0

suhu awan

03-05-2002

 

 

 

tidak ada data

04-05-2002

N12

16.37

0

suhu awan

05-05-2002

N12

16.14

-

berawan tebal

06-05-2002

N12

17.30

0

suhu awan

07-05-2002

N12

17.06

-

Berawan tebal

08-05-2002

N12

16.42

-

Berawan tebal

09-05-2002

N12

16.18

-

Berawan tebal

10-05-2002

N12

15.54

-

Berawan tebal

11-05-2002

N12

17.10

0

suhu awan

12-05-2002

N12

16.46

21.15

 

13-05-2002

N12

16.22

0

suhu awan

14-05-2002

N12

15.58

18.79

 

15-05-2002

N12

15.35

-

Berawan tebal

16-05-2002

N12

16.50

16.33

 

17-05-2002

N12

16.26

0

suhu awan

18-05-2002

 

 

 

tidak ada data

19-05-2002

 

 

 

tidak ada data

20-05-2002

N12

16.54

0

suhu awan

21-05-2002

N12

16.30

-

Berawan tebal

22-05-2002

N12

16.06

-

tak terpantau

23-05-2002

N12

15.43

19.77

 

24-05-2002

N12

16.58

0

suhu awan

25-05-2002

N12

16.34

-

berawan tebal

26-05-2002

 

 

 

tidak ada data

27-05-2002

N12

17.27

20.61

 

28-05-2002

 

 

 

tidak ada data

29-05-2002

N12

16.38

0

suhu awan

30-05-2002

N12

16.14

-

tak terpantau

31-05-2002

N12

17.31

0

suhu awan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dari grafik suhu harian kawah Peut Sague Bulan Mei 2002 yang diperoleh dari data NOAA seri 12, kecenderungan perubahan suhu selama sebulan tidak terlalu mencolok. Adapun suhu rata-rata selama sebulan sebesar 18.31oC

Terjadinya variasi suhu dengan suhu terendah 13.21oC pada tanggal 01 Mei dan suhu tertinggi 21.15oC pada tanggal 12 Mei, karena dipengaruhi awan tipis. Beberapa tanggal suhu kawah Peut sague tidak terpantau, karena diliputi awan tebal, sehingga yang terukur adalah suhu awan (0o C).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V.                 KESIMPULAN

 

 

Hasil pemantauan temperatur harian ke-4 kawah gunung berapi selama bulan Mei 2002 menggunakan data NOAA seri 12, tidak terjadi perubahan temperatur yang mencolok. Terjadinya suhu yang rendah disebabkan karena pengaruh awan tipis. Suhu rata-rata kawah Merapi selama bulan Mei sebesar 23.635oC, sementara suhu rata-rata kawah Sangeangapi sebesar 28.0oC, kawah Lokon suhu rata-ratanya sebesar 24.84oC dan suhu rata-rata kawah Peut Sague selama bulan Mei adalah : 18.31 oC.

 

 

VI. DAFTAR PUSTAKA

 

Dir.Vulkanologi, Dirjen Pertambangan Umum, Dep.Pertambangan dan Energi, 1979, Data Dasar Gunungapi Indonesia

 

Qin, Z and Karnieli, A., 1999. Progress in the remote sensing of land surface temperature and ground emissivity using NOAA-AVHRR data. Int. J. Remote Sensing, Vol. 20, No. 12, 2367-2393.

 

Saunders, R.W. and Kriebel, K.T., 1988. An improved method for detecting clear sky and cloudy radiances from AVHRR data. Int. J. Remote Sensing, Vol. 9, No. 1, 123-150.

 

Web Addresses :

www.pu.go.id/publik/bencana/gn-api/gunungapi.htm

www.volcanolive.com

 

 

 

Lampiran 1

Informasi Posisi, Ketinggian, Sejarah Letusan dan Tipe Gunung Api Aktif yang Dipantau (www.volcanolive.com) :

1. Gunung api Peut Sague (Aceh) Posisi : 4.92 N; 96.33 E

Ketinggian : 2780 m

Terakhir meletus : 1918 21 ,1998, Desember 2000

Tipe Gunung api : Complex Volcano

2. Gunung Api Lokon (Sulawesi)

Posisi : 1.35 N, 124.79 E

Ketinggian : 1580 m

Terakhir meletus : 2001, 2000, 1991-1992, 1988, 1986, 1987,

1984, 1975-1980, 1973-1974, ., 1375.

Tipe gunung api : Strato Volcano

3.                  Gunung Api Merapi (Jateng)

Posisi : 7.54S , 110.44 E

Ketinggian : 2911 m

Terakhir meletus : Agustus 2001,1992-1998,1972-1990, 1971,

1967, 1969, 1961, 7630 BC

Tipe Gunung api : Strato Volcano

4. Gunung Api Sangeang April ( Pulau Sumbawa ).

Posisi : 8.18 S , 119.05 E

Ketinggian : 1949 m .

Terakhir meletus :1985-1988,1966,1964-1965,1958,1957,1955,..,

1512

Tipe gunung api : Complex Volcano

 

 

EKSEKUTIF SUMMARY

 

 

 

Pemantauan gunungapi aktif di Indonesia menggunakan data NOAA-AVHRR merupakan upaya untuk mengantisipasi letusan gunungapi secara dini. Data NOAA-AVHRR dengan perekaman dua kali sehari dimanfaatkan untuk memantau perubahan temperatur kawah. Temperatur merupakan satu dari tujuh parameter prediksi letusan.

Gunungapi aktif yang dipantau adalah 4 (empat) dari 15 gunungapi kritis, yaitu gunungapi Merapi, Jawa Tengah; Peut Sague, Aceh ; Sangeangapi, Sumbawa ; dan Lokon, Sulawesi Utara. Penentuan keempat gunungapi tersebut mengacu dari ahli Vulkanologi seperti dicantumkan dalam website : www.pu.go.id/publik/bencana/gn-api/gunungapi.htm. Ketentuan jenis gunungapi lain yang dipantau berkembang sesuai dengan kondisi gunungapi di lapangan.

Pemantauan temperatur dilakukan dengan mengukur Land Surface Temperature (LST) berdasarkan algoritma yang dibangun dengan memanfaatkan kanal 1,2,3,4 dan 5 data NOAA-AVHRR. Pengukuran temperatur dilakukan pada gunungapi dan sekitarnya dengan fokus pusat kawah.

Hasil pemantauan temperatur harian ke-4 kawah gunung berapi selama bulan Mei 2002 menggunakan data NOAA seri 12, tidak terjadi perubahan temperatur yang mencolok. Terjadinya suhu yang rendah disebabkan karena pengaruh awan tipis. Suhu rata-rata kawah Merapi selama bulan Mei sebesar 23.635oC, sementara suhu rata-rata kawah Sangeangapi sebesar 28.0oC, kawah Lokon suhu rata-ratanya sebesar 24.84oC dan suhu rata-rata kawah Peut Sague selama bulan Mei adalah : 18.31 oC.